JP2022067220A - Cooling device for construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設機械の冷却装置に係り、更に詳しくは、ラジエータやオイルクーラ等の複数の熱交換器に対して単数または複数の冷却ファンによって生起した冷却風を供給する建設機械の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a construction machine, and more particularly to a cooling device for a construction machine that supplies cooling air generated by a single or a plurality of cooling fans to a plurality of heat exchangers such as a radiator and an oil cooler. ..
油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械においては、エンジンや油圧システムなどで生じた熱を機体の外部へ適切に排出することでオーバーヒートを防止する必要がある。そのため、建設機械は、エンジンを水冷するためのラジエータ、油圧システムを循環する作動油を冷却するためのオイルクーラ、過給機によって圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ等の複数の熱交換器を搭載している。 In construction machinery such as hydraulic excavators and hydraulic cranes, it is necessary to prevent overheating by appropriately discharging the heat generated by the engine, hydraulic system, etc. to the outside of the machine. Therefore, the construction machine has multiple heat exchanges such as a radiator for cooling the engine, an oil cooler for cooling the hydraulic oil circulating in the hydraulic system, and an intercooler for cooling the air compressed by the supercharger. It is equipped with a vessel.
建設機械の中には、複数の熱交換器に対して複数の冷却ファンによって冷却風を供給するものがある(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載の熱交換装置は、各熱交換器に必要な風量を供給すると共に燃料消費量及び騒音を低減するために、並列に配置された複数の熱交換器と、各熱交換器に対面して配置された複数の送風手段(冷却ファン)と、各送風手段(冷却ファン)を駆動させる複数の電動駆動源と、各熱交換器を通る流体の温度を検出する複数の温度検出手段と、各温度検出手段が検出した温度に基づいて、各電動駆動源の駆動速度を制御する制御手段とを備えている。
Some construction machines supply cooling air to a plurality of heat exchangers by a plurality of cooling fans (see, for example, Patent Document 1). The heat exchanger described in
また、建設機械の中には、複数の熱交換器のすべてに対して1つの冷却ファンのみによって冷却風を供給するものがある(例えば、特許文献2を参照)。特許文献2に記載の建設機械は、エンジンルーム内の熱交換器の下流側に配置された1つのファンの駆動により熱交換器に冷却用空気を導入するものである。熱交換器はエンジンルーム内に空気の流れ方向に対して並列になるように複数設けられており、隣り合う熱交換器同士の境界において熱交換器から冷却用空気の流れ方向上流側へ所定範囲に亘って導風板が設けられている。 Further, in some construction machines, cooling air is supplied to all of a plurality of heat exchangers by only one cooling fan (see, for example, Patent Document 2). The construction machine described in Patent Document 2 introduces cooling air into the heat exchanger by driving one fan arranged on the downstream side of the heat exchanger in the engine room. Multiple heat exchangers are provided in the engine room so as to be parallel to the air flow direction, and a predetermined range is provided from the heat exchanger to the upstream side in the cooling air flow direction at the boundary between adjacent heat exchangers. A baffle plate is provided over the area.
ところで、建設機械では、各熱交換器の受け持つ排熱量が大きく異なっている場合や各熱交換器が有する性能が大きく異なっている場合、また、機体内の各種機器がスペースの制約によって熱交換器に供給される冷却風の障壁となる位置に配置されている場合など、各熱交換器に必要な風量や各熱交換器の吸引力が大きく異なることも想定される。 By the way, in construction machinery, when the amount of exhaust heat handled by each heat exchanger is significantly different, when the performance of each heat exchanger is significantly different, and when various devices in the machine are space-constrained, the heat exchanger is used. It is assumed that the amount of air required for each heat exchanger and the suction force of each heat exchanger differ greatly, such as when the heat exchanger is located at a position that acts as a barrier to the cooling air supplied to the heat exchanger.
特許文献1に記載の熱交換装置においては、各熱交換器に対してそれぞれ異なる送風手段(冷却ファン)によって冷却風が供給される。したがって、複数の熱交換器の間で必要な風量や吸引力が大きく異なっている場合には、複数の送風手段(冷却ファン)の間で負荷に大きな偏りが生じてしまう。各送風手段(冷却ファン)の負荷が大きく異なると、当該熱交換装置全体の運転効率が低下し、装置全体の必要動力が増加することがある。
In the heat exchanger described in
特許文献2に記載の技術は、導風板によって冷却用空気を隣り合う熱交換器に分流させることで、冷却用空気が吸引力の強い熱交換器に余分に導入されることを抑制しようとするものである。しかし、複数の熱交換器の間で必要な風量や吸引力が大きく異なっている場合、導風板を熱交換器同士の境界において熱交換器よりも冷却用空気の流れ方向上流側に配置しただけでは、上記の抑制効果は不十分であると考えられる。 The technique described in Patent Document 2 attempts to prevent the cooling air from being excessively introduced into a heat exchanger having a strong suction force by shunting the cooling air to adjacent heat exchangers by a baffle plate. It is something to do. However, when the required air volume and suction force differ greatly among multiple heat exchangers, the baffle plate is placed at the boundary between the heat exchangers on the upstream side in the flow direction of the cooling air from the heat exchangers. It is considered that the above-mentioned inhibitory effect is insufficient only by itself.
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、複数の熱交換器に対して複数の冷却ファンによって冷却風を供給する場合には複数の冷却ファンの間に生じる負荷の偏りを低減することができ、また、複数の熱交換器のすべてに対して単独の冷却ファンによって冷却風を供給する場合には各熱交換器に対して風量を適切に配分することができる建設機械の冷却装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide cooling air between a plurality of cooling fans when the cooling air is supplied to a plurality of heat exchangers by a plurality of cooling fans. It is possible to reduce the load bias that occurs in the heat exchanger, and when the cooling air is supplied to all of the multiple heat exchangers by a single cooling fan, the air volume is appropriately distributed to each heat exchanger. It is to provide a cooling system for construction machinery that can.
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、周壁を有するケーシングと、前記ケーシング内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器に対して対向して配置され、前記熱交換器側が吸込み側となる冷却風を前記複数の熱交換器に対して生起する複数のファンとを備えた建設機械の冷却装置であって、前記ケーシングは、前記周壁によって囲まれた空間内において前記熱交換器側から前記ファン側に向かって延在し前記複数の熱交換器の並び方向に配列された複数の導風板を有し、前記複数の導風板の前記熱交換器側の端部は、前記複数の熱交換器のうちの隣接する2つ熱交換器の境界上、または、前記複数の熱交換器のうちのいずれか1つの熱交換器上に位置し、前記複数のファンのうち、第1のファンは前記複数の導風板のうちの一つと対向する位置に配置されていると共に、第2のファンは前記複数の導風板のうちの前記周壁に隣接する導風板と前記周壁との間または前記複数の導風板の間の位置に配置されていることを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems, for example, a casing having a peripheral wall, a plurality of heat exchangers arranged in parallel so as to cross the casing, and the plurality of heat exchangers. It is a cooling device of a construction machine provided with a plurality of fans arranged to face the heat exchangers of the above and generate cooling air having the heat exchanger side as a suction side for the plurality of heat exchangers. The casing has a plurality of baffle plates extending from the heat exchanger side toward the fan side in the space surrounded by the peripheral wall and arranged in the arrangement direction of the plurality of heat exchangers. The end of the plurality of baffle plates on the heat exchanger side is on the boundary between two adjacent heat exchangers of the plurality of heat exchangers, or of the plurality of heat exchangers. Located on any one heat exchanger, the first fan of the plurality of fans is arranged at a position facing one of the plurality of baffle plates, and the second fan is located. It is characterized in that it is arranged at a position between the peripheral wall and the baffle plate adjacent to the peripheral wall among the plurality of baffle plates or between the plurality of baffle plates.
また、他の一例を挙げるならば、周壁を有するケーシングと、前記ケーシング内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器に対して対向して配置され、前記熱交換器側が吸込み側となる冷却風を前記複数の熱交換器に対して生起する単独のファンとを備えた建設機械の冷却装置であって、前記ケーシングは、前記周壁によって囲まれた空間内において前記熱交換器側から前記ファン側に向かって延在し前記複数の熱交換器の並び方向に配列された複数の導風板を有することを特徴とする。 Further, to give another example, a casing having a peripheral wall, a plurality of heat exchangers arranged in parallel so as to cross the casing, and a plurality of heat exchangers arranged opposite to the plurality of heat exchangers. A construction machine cooling device including a single fan that generates cooling air whose heat exchanger side is a suction side for the plurality of heat exchangers, and the casing is surrounded by the peripheral wall. It is characterized by having a plurality of baffle plates extending from the heat exchanger side toward the fan side in the space and arranged in the arrangement direction of the plurality of heat exchangers.
本発明によれば、第1のファンを導風板と対向する位置に配置することで、第1のファンが生起する冷却風の風量を当該導風板により仕切られた隣接する流路に分配することができる。したがって、各ファンの1基分の風量を分配せずに熱交換器に供給する場合よりも、複数のファンが生起する風量の各熱交換器に対する配分の自由度が向上する。その結果、複数のファンの間に生じる負荷の偏りを低減することが可能となる。 According to the present invention, by arranging the first fan at a position facing the baffle plate, the air volume of the cooling air generated by the first fan is distributed to the adjacent flow paths partitioned by the baffle plate. can do. Therefore, the degree of freedom in distributing the air volume generated by the plurality of fans to each heat exchanger is improved as compared with the case where the air volume for one fan is supplied to the heat exchanger without being distributed. As a result, it is possible to reduce the load bias that occurs between the plurality of fans.
また、本発明によれば、周壁と複数の導風板とによって複数の熱交換器と単独のファンとの間に複数の流路を形成することで、単独のファンが生起した冷却風の風量の各流路に対する配分を正確に調整することができる。したがって、複数の熱交換器とファンとの間に複数の流路が形成されていない構成と比べると、複数の流路の上流側に位置する各熱交換器を通過する冷却風の風量を適切に分配することが可能である。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
Further, according to the present invention, the air volume of the cooling air generated by the single fan is formed by forming a plurality of flow paths between the plurality of heat exchangers and the single fan by the peripheral wall and the plurality of baffle plates. The distribution of the above to each flow path can be adjusted accurately. Therefore, the amount of cooling air passing through each heat exchanger located on the upstream side of the plurality of flow paths is appropriate as compared with the configuration in which a plurality of flow paths are not formed between the plurality of heat exchangers and the fan. It is possible to distribute to.
Issues, configurations and effects other than the above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の建設機械の冷却装置の実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、建設機械の一例として油圧ショベルを例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the cooling device for construction machinery of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a hydraulic excavator will be described as an example of a construction machine.
[第1の実施の形態]
まず、本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態を備えた油圧ショベルの構成を図1及び図2を用いて説明する。図1は本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態を備えた油圧ショベルを示す側面図である。図2は図1に示す油圧ショベルをII-II矢視から見た断面図であり、油圧ショベルの機械室内の内部構成を示す概略図である。ここでは、運転席に着座したオペレータから見た前後左右の方向を用いて説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of the hydraulic excavator provided with the first embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator provided with a first embodiment of a cooling device for a construction machine of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic excavator shown in FIG. 1 as viewed from the arrow II-II, and is a schematic view showing the internal configuration of the hydraulic excavator in the machine chamber. Here, the front-back and left-right directions as seen from the operator seated in the driver's seat will be described.
図1において、油圧ショベル1は、自走可能な下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3の前部に俯仰動可能に設けられた作業フロント4とで大略構成されている。下部走行体2は、左右にクローラ式の走行装置6(一方のみを図示)を備えている。左右の走行装置6はそれぞれ油圧アクチュエータとしての走行モータ(図示せず)により駆動する。上部旋回体3は、油圧アクチュエータとしての旋回モータ(図示せず)によって下部走行体2に対して相対的に旋回する。作業フロント4は、掘削作業等を行うための多関節型の作動装置であり、ブーム7、アーム8、作業具としてのバケット9を備えている。ブーム7の基端側は、上部旋回体3の前部に回動可能に連結されている。ブーム7の先端部には、アーム8の基端部が回動可能に連結されている。アーム8の先端部には、バケット9の基端部が回動可能に連結されている。ブーム7、アーム8、バケット9はそれぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7a、アームシリンダ8a、バケットシリンダ9aによって駆動される。
In FIG. 1, the
上部旋回体3は、下部走行体2上に旋回可能に搭載された支持構造体としての旋回フレーム11と、旋回フレーム11上の左前側に設置されたキャブ12と、旋回フレーム11の後端部に設けられたカウンタウェイト13と、キャブ12とカウンタウェイト13の間に設けられた機械室20とを含んで構成されている。キャブ12には、オペレータが着座する運転席、下部走行体2や作業フロント4等を操作するための各種の操作装置(ともに図示せず)などが配置されている。カウンタウェイト13は、作業フロント4と重量バランスをとるためのものである。
The
機械室20には、図2に示すように、原動機としてのエンジン31が収容されている。エンジン31は、旋回フレーム11のカウンタウェイト13側の端部を構成する左テールフレーム11a及び右テールフレーム11bに支持され、出力軸が機体の幅方向に延びた横置き状態で配置されている。エンジン31には、排ガスを排出するための排気管32が接続されている。排気管32の下流側には、エンジン31の排ガスを浄化する排ガス後処理装置33が接続されている。排ガス後処理装置33は、例えば、エンジン31の燃焼により生じた粒子状物質(PM)を捕集するPM捕集装置34と、エンジン31の排ガス中に含まれるNOxを浄化するNOx浄化装置35とで構成されている。排ガス後処理装置33は、例えば、エンジン31の一方側(図2中、右側)の上方に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
エンジン31には、油圧ポンプ37が動力伝達装置38を介して接続されている。油圧ポンプ37は、例えば、排ガス後処理装置33の下側に配置されている。油圧ポンプ37は、エンジン31により駆動されることで、作業フロント4の各シリンダ7a、8a、9a(図1参照)や下部走行体2の走行モータ、旋回モータ(共に図示せず)等の油圧アクチュエータに対して圧油を供給するものである。
A
機械室20には、エンジン31を挟んで排ガス後処理装置33及び油圧ポンプ37の反対側(図2中、左側)に冷却装置39が配置されている。冷却装置39は、油圧ポンプ37、油圧アクチュエータ7a、8a、9aなどを含む油圧システムの駆動により生じた熱やエンジン31の駆動により生じた熱などを油圧ショベル1の外部へ放出するものである。冷却装置39の詳細な構成は後述する。
In the
機械室20は、エンジン31、排ガス後処理装置33、油圧ポンプ37、冷却装置39等の各種装置を取り囲むカバー21によって外郭が形成されている。カバー21は、例えば、後方に開口した略箱状に形成されており、下側カバー22と、下側カバー22の左端部側に立設された左側方カバー23と、下側カバー22の右端部側に立設された右側方カバー24と、下側カバー22の前端部側に立設され、左側方カバー23の前端部と右側方カバー24の前端部とに亘って延在する前側カバー25と、左右の側方カバー23、24と前側カバー25とにより形成された上方の開口部を覆う上側カバー27とで構成されている。カバー21の後方開口は、カウンタウェイト13の前壁面によって閉塞されている。
The outer shell of the
左側方カバー23には、機械室20内に外気を取り込む吸込口23aが設けられている。下側カバー22及び右側方カバー24にはそれぞれ、機械室20外へ冷却風を排出する排出口22a、24aが設けられている。上側カバー27では、エンジン31の排ガスを外部へ排出するための尾管32aが上方へ突出している。
The
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態の構成を図2~図8を用いて説明する。図3は本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態をファン側から見た斜視図である。図4は本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態を熱交換器側から見た正面図である。図5は図4に示す本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態をV-V矢視から見た概略断面図である。図6は図4に示す本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態をVI-VI矢視から見た概略断面図である。図7は図4に示す本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態をVII-VII矢視から見た概略断面図である。図8は本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態の一部を構成するケーシングの内部構造を一部省略した状態で示す概略斜視図である。 Next, the configuration of the first embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 8. FIG. 3 is a perspective view of the first embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention as viewed from the fan side. FIG. 4 is a front view of the first embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as viewed from the heat exchanger side. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention shown in FIG. 4 as viewed from the VV arrow. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention shown in FIG. 4 as viewed from the arrow VI. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention shown in FIG. 4 as viewed from the arrow VII-VII. FIG. 8 is a schematic perspective view showing a state in which the internal structure of the casing constituting a part of the first embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention is partially omitted.
図3及び図4において、冷却装置39は、複数の熱交換器で構成された熱交換器群40と、熱交換器群40に対して冷却風を供給する複数のファンで構成された冷却ファン群50と、一方側に熱交換器群40を保持すると共に他方側に冷却ファン群50を保持するケーシング60とを備えている。冷却装置39は、図2に示すように、取付ブラケット29を介して機械室20内に固定されている。
In FIGS. 3 and 4, the
熱交換器群40は、例えば図4に示すように、作業フロント4を作動させる油圧シリンダ7a、8a、9a(図1参照)や油圧ポンプ37(図2参照)等を含む油圧回路を循環する作動油を冷却するオイルクーラ(以下、第1熱交換器と称することがある)41と、エンジン31の冷却水を冷却するラジエータ(以下、第2熱交換器と称することがある)42と、過給機により圧縮された空気を冷却するインタークーラ(以下、第3熱交換器と称することがある)43とで構成されている。インタークーラ43は、要求される交換熱量がオイルクーラ41やラジエータ42と比べて小さく、サイズ(外形寸法)もオイルクーラ41やラジエータ42と比べて小さい。各熱交換器41、42、43に必要な風量は、それらの熱交換量に応じて決定される。すなわち、インタークーラ43に必要な風量は、オイルクーラ41やラジエータ42と比べて小さくなっている。オイルクーラ41、ラジエータ42、インタークーラ43は、例えば図4~図7に示すように、高さが略同じで幅が異なる矩形状に形成されており、略同一の面上に位置している。すなわち、オイルクーラ41、ラジエータ42、インタークーラ43は、ケーシング60内で横断するようにこの順序で互いに並列に配置されている。
As shown in FIG. 4, for example, the
冷却ファン群50は、ケーシング60の延在方向(後述の周壁61の延在方向)の一方側から他側に向かう冷却風、すなわち熱交換器群40側が吸込み側となる冷却風を生起するように構成されている。冷却ファン群50では、各熱交換器41、42、43に対応するファンの数(ただし、1基単位ではない)が熱交換量の相対的な大きさに応じて設定される。すなわち、熱交換量が相対的に大きいオイルクーラ41やラジエータ42に対応するファンの数は、熱交換量が相対的に小さいインタークーラ43に対応するファンの数よりも多くなるように設定されている。例えば、冷却ファン群50は、図3~図7に示すように、主にオイルクーラ41に冷却風を供給するための第1ファン51及び第2ファン52と、主にラジエータ42に冷却風を供給するための第3ファン53及び第4ファン54と、ラジエータ42とインタークーラ43の両方に冷却風を供給するための第5ファン55とで構成されている。第1ファン51~第5ファン55は、ケーシング60の延在方向(後述の周壁61の延在方向)に対して互いに並列に配置されている。第1ファン51及び第2ファン52は、第1熱交換器41に正対(対向)して上下方向に間隔をあけて配置されている。第3ファン53及び第4ファン54は、第2熱交換器42に正対(対向)して上下方向に間隔をあけて配置されている。第5ファン55は、第2熱交換器42と第3熱交換器43の両方に跨る位置で正対(対向)するように配置されている。第5ファン55の高さ方向の位置は、第3ファン53と第4ファン54との間にある。
The cooling
第1ファン51~第5ファン55は、例えば図3に示すように、すべて形状や大きさが同じ構成のものである。第1ファン51~第5ファン55をすべて同じ仕様とすることで、コストの低減を図ることができる。各ファン51、52、53、54、55は、回転可能な回転軸部57と回転軸部57の外周部に配列された複数の翼部58とで構成された羽根車と、羽根車の外周側に隙間をあけて配置されたリング(シュラウド)59とを有している。回転軸部57には、例えば、駆動装置としての電動モータが内蔵されている。電動モータは、エンジン31(図2参照)に取り付けたオルタネータ(図示せず)が発電した電力などを用いて駆動される。
As shown in FIG. 3, for example, the
ケーシング60は、例えば図5~図8に示すように、ケーシング本体としての一方向(図5~図7中、上下方向)に延在する角筒状の周壁61と、周壁61によって囲まれた空間内において熱交換器群40側(図5~図7中、下側)から冷却ファン群50側(図5~図7中、上側)に向かって延在し、並列の複数の熱交換器41、42、43の並び方向(周壁61の横断方向)に配列された第1導風板62および第2導風板63とを有している。周壁61は、その延在方向一方側(熱交換器群40側)から見て左側の第1側面部65及び右側の第2側面部66と、第1側面部65の下端部と第2側面部66の下端部を繋ぐ下面部67と、第1側面部65の上端部と第2側面部66の上端部を繋ぐ上面部68とで構成されている。第1導風板62及び第2導風板63は周壁61の第1側面部65及び第2側面部66に対して平行となるように形成されている。本実施の形態においては、周壁61を角筒状に形成しているが、周壁61は筒状であれば、延在方向の断面形状は多角形等の任意の形状が可能である。
As shown in FIGS. 5 to 8, for example, the
ケーシング60の第1導風板62及び第2導風板63は、周壁61と共に、熱交換器群40の熱交換器41、42、43の数(図5~図8中、3つ)と一致する数の複数(図5~図8中、3つ)の流路を形成している。ケーシング60は、複数の冷却ファン51、52、53、54、55の吸込流路として機能するものである。複数の流路としての第1流路81、第2流路82、第3流路83は、互いに並列に且つ周壁61の延在方向に延在するように形成されている。
The
周壁61の第1側面部65、下面部67の一部、上面部68の一部と第1導風板62とで第1流路81が形成されている。周壁61の第2側面部66、下面部67の一部、上面部68の一部と第2導風板63とで第3流路83が形成されている。周壁61の下面部67の残り、上面部68の残りと第1導風板62と第2導風板63とで第1流路81と第3流路83とに隣接する第2流路82が形成されている。すなわち、第1導風板62は隣接する第1流路81と第2流路82を仕切るものであり、第2導風板63は隣接する第2流路82と第3流路83とを仕切るものである。
The
周壁61の延在方向の一方側には、第1流路81の開口部81a、第2流路82の開口部82a、第3流路83の開口部83aが形成されている。第1流路81の一方側の開口部81aには、オイルクーラ41が配置されている。第2流路82の一方側の開口部82aには、ラジエータ42が配置されている。第3流路83の一方側の開口部83aには、インタークーラ43が配置されている。すなわち、第1導風板62における周壁61の延在方向の一方側端部62a(熱交換器群40側の端部)は、隣接するオイルクーラ41とラジエータ42の境界上に位置している。第2導風板63における周壁61の延在方向の一方側端部63a(熱交換器群40側の端部)は、隣接するラジエータ42とインタークーラ43の境界上に位置している。
An
図3及び図5~図7に示すように、周壁61の延在方向の他方側(図5~図7中、上側)には、冷却ファン群50を取り付けるための取付壁部69が設けられている。取付壁部69は、第1流路81、第2流路82、第3流路83の他方側を閉塞している。取付壁部69には、冷却ファン群50のファン数に応じて5つの取付孔71、72、73、74、75が形成されている。第1取付孔71、第2取付孔72、第3取付孔73、第4取付孔74の内部にはそれぞれ第1ファン51、第2ファン52、第3ファン53、第4ファン54の羽根車が配置され、第1取付孔71~第4取付孔74の開口縁部にはそれぞれ第1ファン51~第4ファン54のリング59が外部に突き出るように設けられている。第5取付孔75の開口から外部側に隙間をあけて第5ファン55の羽根車が配置され、第5取付孔75の開口縁部に第5ファン55のリング59が外部に突き出るように設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 5 to 7, a mounting
第1取付孔71及び第2取付孔72は、周壁61の第1側面部65と第1導風板62における周壁61の延在方向の他方側端部62b(冷却ファン群50側の端部)との間に位置している。すなわち、第1ファン51及び第2ファン52が第1導風板62の他方側端部62bに跨ることなく第1流路81の範囲内に対応する位置(周壁61と第1導風板62との間の位置)に配置されており、第1取付孔71及び第2取付孔72が第1流路81の流出口を構成している。第3取付孔73及び第4取付孔74は、第1導風板62の他方側端部62bと第2導風板63における周壁61の延在方向の他方側端部63b(冷却ファン群50側の端部)との間に位置している。すなわち、第3ファン53及び第4ファン54が第1導風板62の他方側端部62b及び第2導風板63の他方側端部63bに跨ることなく第2流路82の範囲内に対応する位置(第1導風板62と第2導風板63の間の位置)に配置されており、第3取付孔73及び第4取付孔74が第2流路82の流出口を構成している。第5取付孔75は、第2導風板63の他方側端部63bを跨ぐように形成されている。すなわち、第5ファン55が、第2導風板63の他方側端部63bと対向し、隣接する第2流路82と第3流路83の両方のみに跨るように第2導風板63の他方側端部63bを跨ぐ位置に配置されており、第5取付孔75が第2流路82と第3流路83の両方の流出口を構成している。すなわち、第1ファン51~第5ファン55は、第1流路81~第3流路83の各々に第1ファン51~第5ファン55のいずれかにより生起された冷却風が流れるように配置されている。
The first mounting
このように、冷却装置39においては、第1導風板62及び第2導風板63の一方側端部62a、63a(熱交換器群40側の端部)の複数の熱交換器41、42、43に対する相対位置、並びに、第1導風板62及び第2導風板63の他方側端部62b、63b(冷却ファン群50側の端部)の複数のファン51、52、53、53、55に対する相対位置が、複数の熱交換器41、42、43間の相対的な熱交換量の大小に応じて決定されている。すなわち、複数のファン51、52、53、53、55の複数の流路81、82、83に対する相互配置は以下のように決定されている。熱交換量が相対的に最も大きい第2熱交換器42に約ファン2.5基分の風量が供給され、熱交換量が2番目に大きい第1熱交換器41に約ファン2基分の風量が供給され、熱交換量が相対的に最も小さい第3熱交換器43に約ファン0.5基分の風量が供給される。本冷却装置39は、各熱交換器41、42、43に対してファンの数を1基単位で割り当てずに、複数の流路81、82、83を仕切る導風板62、63のファン側の端部62b、63bの位置を調整してファン1基の風量を分配することで、各熱交換器41、42、43に供給する風量を調整している。
As described above, in the
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態における動作及び作用・効果を図2、図8、図9を用いて説明する。図9は本発明の建設機械の冷却装置の第1の実施の形態に対する比較例の冷却装置における冷却風の流れを示す説明図である。図2、図8、図9中、太い矢印は冷却風の流れ及びその方向を示している。 Next, the operation, action, and effect of the cooling device of the construction machine of the present invention in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 8, and 9. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the flow of cooling air in the cooling device of the comparative example with respect to the first embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention. In FIGS. 2, 8, and 9, thick arrows indicate the flow and direction of the cooling air.
冷却装置39を機械室20に収容している油圧ショベル1では、図2に示すように、冷却ファン群50が駆動されると、機械室20のカバー21の吸込口23aから外気が吸い込まれて機械室20内に冷却風が生起される。この冷却風は、機械室20内の熱交換器群40を冷却した後、ケーシング60内の流路81、82、83を介して冷却ファン群50から吐出される。冷却ファン群50から吐出された冷却風は、エンジン31や排ガス後処理装置33、油圧ポンプ37の周辺部を冷却した後、カバー21の排出口22a、24aから機械室20の外部へ排出される。このように、機械室20内に収容されている熱交換器群40などの各種機器が冷却ファン群50によって生起された冷却風で冷却されるので、機械室20内の各種機器を正常に作動させることができる。
In the
ところで、図9に示す比較例の冷却装置139は、本実施の形態の冷却装置39のケーシング60の第2導風板63(図8参照)を備えていない。なお、比較例の冷却装置139における熱交換器群40や冷却ファン群50の構成は、本実施の形態の冷却装置39と同様である。
By the way, the
すなわち、比較例のケーシング160内には、第1導風板162によって仕切られた第1流路181と第2流路182が形成されている。比較例の第1流路181は本実施の形態の第1流路81と同様なものである一方、比較例の第2流路182は本実施の形態の第2流路82と第3流路83とが完全に連通したものである。すなわち、比較例の第1流路181は、一方側の開口部にオイルクーラ41のみが配置された流路である。一方、比較例の第2流路182は、一方側の開口部にラジエータ42とインタークーラ43の両方が配置された流路である。
That is, in the
比較例の冷却装置139では、ラジエータ42とインタークーラ43の両方に跨った状態で正対(対向)している第5ファン55は、ラジエータ42側とインタークーラ43側の両領域から空気を吸い込んでいる。また、ラジエータ42に正対(対向)している第3ファン53及び第4ファン54は、ラジエータ42側の領域から空気を吸い込むことに加えて、ラジエータ42側とインタークーラ43側を仕切る導風板がないことからインタークーラ43側の領域からも空気を吸い込んでいる。すなわち、ラジエータ42に正対している第3ファン53及び第4ファン54の吸込領域がラジエータ42側とインタークーラ43側の両領域に広がっており、第2流路182の延在方向の一方側では第3ファン53及び第4ファン54が生起する冷却風のなかに第2流路182の延在方向(周壁61の延在方向)に対して大きく傾斜する方向(ケーシング160の幅方向)の流れFdが存在する。このため、インタークーラ43には、第5ファン55からの風量に第3ファン53及び第4ファン54からの風量が加わるので、十分な風量が供給される。しかし、第3ファン53及び第4ファン54の生起する風量の一部がインタークーラ43側に分配されてしまう分、ラジエータ42の必要風量を得るためには、第3ファン53及び第4ファン54の風量を増加させることが必要である。そのため、第3ファン53及び第4ファン54を第5ファン55に比べて大きな回転数で運転する必要性が生じる。
In the
ファンの軸動力は一般的に回転数の3乗に比例するので、複数のファンのうちのいくつかの回転数が増加すると、冷却ファン群50の全体の消費動力が増大してしまう。また、ファンの騒音は一般的に回転数の5~6乗に比例するので、複数のファンのうちのいくつかの回転数が増加すると、冷却ファン群50の騒音もその分増大する。
Since the shaft power of the fan is generally proportional to the cube of the rotation speed, if the rotation speed of some of the plurality of fans increases, the overall power consumption of the cooling
第1の実施の形態の第2導風板63を備えていない比較例の冷却装置139の場合、第3ファン53及び第4ファン54を第5ファン55に比べて大きな回転数で運転する必要があるので、第3ファン53及び第4ファン54と第5ファン55との間に負荷の偏りが生じてしまう。その結果、冷却ファン群50の全体の消費動力および騒音が増加する。
In the case of the
それに対して、本実施の形態においては、図8に示すように、ケーシング60の第2導風板63によってラジエータ42のみに対応する第2流路82とインタークーラ43のみに対応する第3流路83とが形成されている。また、第3ファン53及び第4ファン54が第1導風板62の他方側端部62bと第2導風板63の他方側端部63bとの間の位置に配置されていると共に、第5ファン55が第2導風板63の他方側端部63bに跨る位置(対向する位置)に配置されている。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
したがって、ラジエータ42に正対している第3ファン53及び第4ファン54は、第2導風板63によってインタークーラ43側の領域からの空気の吸込みが阻害されることで、主にラジエータ42側の領域から空気を吸い込むことになる。また、第2流路82と第3流路83の両方に跨っている第5ファン55は、インタークーラ43側の領域とラジエータ42側の領域の両領域から空気を吸い込むことになる。このため、熱交換量が相対的に大きいラジエータ42には、第3ファン53及び第4ファン54の風量に加えて、第5ファン55の風量の一部が供給される。一方、熱交換量が相対的に小さいインタークーラ43には、第5ファン55の風量の一部のみが供給される。したがって、第5ファン55の風量の一部をラジエータ42側へ供給して補うことで、第3ファン53及び第4ファン54の風量を増加させずに、ラジエータ42とインタークーラ43の両方の必要な風量を得ることが可能である。
Therefore, in the
例えば、第3ファン53、第4ファン54、第5ファン55の回転数を同程度に設定した場合、第5ファン55の一基分の風量は、インタークーラ43にとって必要以上の風量となってしまうことがある。しかし、第2導風板63の他方側端部63bの位置を調整することで、第5ファン55の風量のうちのインタークーラ43にとって過分な風量をラジエータ42に供給する。第5ファン55からラジエータ42へ供給される風量の分、第3ファン53及び第4ファン54からの風量を低減することができる。すなわち、複数のファン51、52、53、54、55の間の負荷を分散化することができ、冷却装置39の全体の消費動力および騒音を抑制することができる。
For example, when the rotation speeds of the
また、本実施の形態においては、第5ファン55と第2導風板63の他方側端部63bとの相対位置を調整することで、第2流路82と第3流路83に対する第5ファン55の風量の分配比を調整することが可能である。これにより、複数のファンの間の負荷のばらつきを更に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, by adjusting the relative positions of the
また、本実施の形態においては、ラジエータ42とインタークーラ43の両熱交換器を隣接させると共に、第5ファン55の風量をラジエータ42とインタークーラ43とに振り分けるように構成している。ラジエータ42とインタークーラ43は共に油圧ショベル1の駆動時の必要な交換熱量がエンジン31の負荷に応じて変化するので、必要な風量が連動して変化する両者間でファンを共有することは合理的である。一方、オイルクーラ41は、油圧ショベル1の駆動時の必要な交換熱量がエンジン31の負荷でなく油圧機器の負荷に応じて変化するので、必要な風量の変化がインタークーラ43やラジエータ42と連動しない。そのため、オイルクーラ41に対応するファン51、52が供給する冷却風とラジエータ42及びインタークーラ43に対応するファン53、54、55が供給する冷却風とを、第1導風板62によって完全に分離している。
Further, in the present embodiment, both heat exchangers of the
上述したように、本発明の第1の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39は、周壁61を有するケーシング60と、ケーシング60内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器41、42、43と、複数の熱交換器41、42、43に対して対向して配置され、熱交換器群40側が吸込み側となる冷却風を複数の熱交換器41、42、43に対して生起する複数のファン51、52、53、54、55とを備える。ケーシング60は、周壁61によって囲まれた空間内において熱交換器群40側から冷却ファン群50側に向かって延在し複数の熱交換器41、42、43の並び方向に配列された複数の導風板62、63を有している。複数の導風板62、63の熱交換器群40側の第1端部62a、63aは、複数の熱交換器41、42、43のうちのいずれか1つの熱交換器上に位置する。複数のファン51、52、53、54、55のうち、第5ファン55は複数の導風板62、63のうちの1つ(第2導風板63)と対向する位置に配置されていると共に、第1~第4ファン51、52、53、54は周壁60に隣接する導風板62、63と周壁60との間または複数の導風板62、63の間の位置に配置されている。
As described above, the
この構成によれば、第5ファン55を第2導風板63の他方側端部63bと対向する位置に配置することで、第5ファン55が生起する冷却風の風量を第2導風板63により仕切られた隣接する流路82、83に分配することができる。すなわち、各ファンの1基分の風量を分配せずに熱交換器に供給する場合よりも、複数のファン51、52、53、54、55が生起する風量の各熱交換器41、42、43に対する配分の自由度が向上する。その結果、複数のファン51、52、53、54、55の間に生じる負荷の偏りを低減することが可能となる。
According to this configuration, by arranging the
また、本実施の形態においては、第5ファン55が複数の熱交換器41、42、43のうちの隣接する熱交換器42、43のみに対向するように配置されている。この構成によれば、ケーシング60の第2導風板63の構造を複雑化させることなく、第5ファン55を隣接する2つの流路82、83に跨るように配置することができる。すなわち、第2導風板63を周壁61に対して傾斜させることなく平行に形成することができる。
Further, in the present embodiment, the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態を図10及び図11を用いて説明する。図10は本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態を図4のVI-VI矢視に対応した矢視から見た概略断面図である。図11は図10に示す本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の一部を構成するケーシングの内部構造を一部省略した状態で示す概略斜視図である。なお、図10及び図11において、図1乃至図9に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as viewed from the arrow view corresponding to the VI-VI arrow view of FIG. FIG. 11 is a schematic perspective view showing a state in which the internal structure of the casing constituting a part of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention shown in FIG. 10 is partially omitted. In FIGS. 10 and 11, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 9 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
図10及び図11に示す本発明の第2の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39Aが第1の実施の形態と相違する主な点は、ケーシング60Aの第2導風板63Aの他方側端部63b(冷却ファン群50側の端部)における第5ファン55の配置位置に対応する位置に切欠き63cを有していること及び第5ファン55の羽根車がケーシング60Aの第5取付孔75の内部に配置されていることである。第2導風板63Aの切欠き63cは、ケーシング60Aの取付壁部69の位置からラジエータ42及びインタークーラ43の第5ファン55と正対する表面(周壁61の延在方向の他方側端面)の位置まで形成されている。すなわち、第5ファン55の周辺の第2流路82と第3流路83とが連通した状態となっている。
The main difference between the cooling
ケーシング60Aは、第2導風板63Aの切欠き63cによって、第5ファン55の羽根車を内部に保持することが可能となる。したがって、ケーシング60Aの外側に第5ファン55の羽根車を露出させずに配置可能であるので、機械室20内での冷却装置39の設置位置の自由度が高くなる。
The
ところで、ファンは、一般的に、吸込位置から遠い側では流路の延在方向に対して傾斜する方向の流れが生じやすい一方、吸込位置に近い側ではファンの吸込力により流路の延在方向に対して傾斜する方向の流れが生じ難い。例えば図9に示すように、ケーシング160の延在方向の一方側(吸込位置から遠い側)では、第2流路182に導風板がないので、ファン53、54によって第2流路182の延在方向(周壁61の延在方向)に対して大きく傾斜する方向(ケーシング160の幅方向)の流れFdが生じる。
By the way, in general, a fan tends to have a flow in a direction inclined with respect to the extending direction of the flow path on the side far from the suction position, while the flow path extends due to the suction force of the fan on the side near the suction position. It is unlikely that a flow will occur in a direction that is inclined with respect to the direction. For example, as shown in FIG. 9, on one side of the
本実施の形態に係る第2導風板63Aは、一方側端部63a(熱交換器群40側の端部)に切欠きが形成されていないので、第3ファン53及び第4ファン54の生起する冷却風がケーシング60Aの延在方向の一方側に位置するインタークーラ43を介して第2流路82に流入することを防ぐことができる。また、第2導風板63Aは第5ファン55側の他方側端部63bに切欠き63cを有しているが、第3ファン53及び第4ファン54の吸込側近傍の流れが第2流路82の延在方向に沿った流れとなり、第5ファン55の吸込側近傍の流れが第2流路82及び第3流路83の延在方向に沿った流れとなるので、インタークーラ43を通過した流れが第5ファン55の近傍に形成された切欠き63cを介して第3ファン53及び第4ファン54に吸い込まれることはない。
Since the
また、第5ファン55に吸い込まれる流れは、第2導風板63Aの周辺を流れることで乱れや抵抗が生じる。しかし、第2導風板63Aの他方側端部63bに設けた切欠き63cによって、第2導風板63Aに生じる乱れや抵抗が低減され、騒音も低減する。その結果、第5ファン55の効率が向上する。
Further, the flow sucked into the
上述した本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様に、第5ファン55が生起する冷却風の風量を第2導風板63Aにより仕切られた隣接する2つの流路82、83に分配することができるので、複数のファン51、52、53、54、55の間に生じる負荷の偏りを低減することが可能となる。
According to the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention described above, the air volume of the cooling air generated by the
[第2の実施の形態の変形例]
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第1変形例及び第2変形例について図面を用いて説明する。まず、第1変形例を図12~図15を用いて説明する。図12は本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第1変形例を図4のV-V矢視に対応した矢視から見た概略断面図である。図13は本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第1変形例を図4のVI-VI矢視に対応した矢視から見た概略断面図である。図14は本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第1変形例を図4のVII-VII矢視に対応した矢視から見た概略断面図である。図15は図12~図14に示す本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第1変形例の一部を構成するケーシングの内部構造を一部省略した状態で示す概略斜視図である。なお、図12~図15において、図1乃至図11に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Modified example of the second embodiment]
Next, the first modification and the second modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first modification will be described with reference to FIGS. 12 to 15. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the first modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as seen from the arrow view corresponding to the VV arrow view of FIG. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the first modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as seen from the arrow view corresponding to the VI-VI arrow view of FIG. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the first modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as seen from the arrow view corresponding to the arrow view of VII-VII of FIG. FIG. 15 is a schematic perspective showing a state in which the internal structure of the casing constituting a part of the first modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention shown in FIGS. 12 to 14 is partially omitted. It is a figure. In FIGS. 12 to 15, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 11 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
図12~図15に示す本発明の第2の実施の形態の第1変形例に係る建設機械の冷却装置39Bが第2の実施の形態と相違する点は、複数の熱交換器41、42、43の並び方向に対して第2導風板63Bの他方側端部63b(冷却ファン群50側の端部)が一方側端部63a(熱交換器群40側の端部)に対して周壁61の第2側面部66側にずれた位置となるように第2導風板63Bが傾斜していることである。第5ファン55の配置は、ファンのサイズやケーシング60Bのサイズ、冷却装置39Bの周囲の各種機器の配置などの各種の制約条件によって決定される。そのため、ケーシング60Bの延在方向の一方側から他方側に向かって見たときに、第5ファン55をラジエータ42とインタークーラ43の両方に略均等に跨るように配置することができず、ラジエータ42またはインタークーラ43側のいずれか一方に偏った位置に配置せざる得ないことが想定される。このような第5ファン55の配置であっても、第2導風板63Bの他方側端部63bを一方側端部63aに対してずらすように第2導風板63Bを傾斜させることで、第5ファン55を第2流路82と第3流路83とに跨るように配置することができる。なお、本変形例に係る傾斜する第2導風板63Bは、切欠き63cを有しているが、切欠き63cがない構成も可能である。
The difference between the cooling
次に、第2変形例を図16~図18を用いて説明する。図16は本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第2変形例を図4のV-V矢視に対応した矢視から見た概略断面図である。図17は本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第2変形例を図4のVI-VI矢視に対応した矢視から見た概略断面図である。図18は図16~図17に示す本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第2変形例の一部を構成するケーシングの内部構造を一部省略した状態で示す概略斜視図である。なお、図16~図18において、図1乃至図15に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。 Next, a second modification will be described with reference to FIGS. 16 to 18. FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a second modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as seen from the arrow view corresponding to the VV arrow view of FIG. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a second modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as seen from the arrow view corresponding to the VI-VI arrow view of FIG. FIG. 18 is a schematic perspective showing a state in which the internal structure of the casing constituting a part of the second modification of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention shown in FIGS. 16 to 17 is partially omitted. It is a figure. In FIGS. 16 to 18, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 15 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
図16~図18に示す本発明の第2の実施の形態の第2変形例に係る建設機械の冷却装置39Cは、ケーシング60Cの奥行が第2の実施の形態のケーシング60A(図10参照)よりも長く、各熱交換器41、42、43と各ファン51、52、53、54、55との距離が第2の実施の形態の場合よりも長くなっている。また、第2導風板63Cの切欠き63dは、ケーシング60Cの取付壁部69の位置からラジエータ42及びインタークーラ43の表面(周壁61の延在方向の他方側端面)よりも第5ファン55側に近い位置までの範囲内で形成されている。すなわち、切欠き63dが設けられた第2導風板63Cの他方側端部63bがラジエータ42及びインタークーラ43よりも第5ファン55側へ延びている。本変形例に係る第2導風板63Cの切欠き63dは、第2の実施の形態に係る第2導風板63Aの切欠き63cよりも形成範囲が狭く、第2導風板63Cが第2導風板63Aよりも第5ファン55側に接近している。
In the
したがって、本変形例に係る第2導風板63Cは、ラジエータ42及びインタークーラ43の表面(周壁61の延在方向の他方側端面)まで延在する切欠きが形成される構成(第2の実施の形態に係る第2導風板63A)よりも切欠き63dの形成範囲が狭く、ラジエータ42及びインタークーラ43よりも第5ファン55側へ延びている分、第3ファン53及び第4ファン54の生起する冷却風がケーシング60Cの延在方向の一方側に位置するインタークーラ43を介して第2流路82に流入することを確実に防ぐことができ、且つ、冷却風のガイド機能が発揮される易くなり、第2導風板63Cによる冷却風の風量の分配機能を維持することができる。すなわち、第5ファン55と第2導風板63Cの他方側端部63bとの相対位置に応じて、第5ファン55の風量の第2流路82と第3流路83との分配比を精度よく調整することが可能となる。
Therefore, the
上述した本発明の建設機械の冷却装置の第2の実施の形態の第1変形例及び第2によれば、前述した第2の実施の形態と同様に、第5ファン55が生起する冷却風の風量を第2導風板63B、63Cにより仕切られた隣接する2つの流路82、83に分配することができるので、複数のファン51、52、53、54、55の間に生じる負荷の偏りを低減することが可能となる。
According to the first modification and the second embodiment of the second embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention described above, the cooling air generated by the
また、第1変形例によれば、第2導風板63Bは、複数の熱交換器41、42、43の並び方向に対して他方側端部63bが一方側端部63aに対してずれた位置となるように傾斜している。この構成により、第5ファン55の配置に制約があっても、第5ファン55を第2流路82と第3流路83とに跨るように配置することができる。
Further, according to the first modification, in the
また、第2変形例では、第2導風板63Cの切欠き63dは、一方側端部63a側(熱交換器群40側)の先端縁が複数の熱交換器41、42、43よりも第5ファン55に接近した位置となるように形成されている。この構成によれば、第2導風板63Cの切欠きを熱交換器41、42、43の位置まで延在させる構成よりも、第5ファン55と第2導風板63Cの他方側端部63bとの相対位置に応じて、隣接する流路82、83に対する第5ファン55の風量の分配比を精度よく調整することができる。
Further, in the second modification, the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態を図19~図23を用いて説明する。図19は本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態をファン側から見た斜視図である。図20は本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態を熱交換器側から見た正面図である。図21は図20に示す本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態をXXI-XXI矢視から見た概略断面図である。図22は図20に示す本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態をXXII-XXII矢視から見た概略断面図である。図23は図21~図22に示す本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態の一部を構成するケーシングの内部構造を一部省略した状態で示す概略斜視図である。なお、図19~図23において、図1~図18に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 to 23. FIG. 19 is a perspective view of a third embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as viewed from the fan side. FIG. 20 is a front view of a third embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as viewed from the heat exchanger side. FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of the third embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention shown in FIG. 20 as viewed from the arrow of XXI-XXI. FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of the third embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention shown in FIG. 20 as viewed from the arrow of XXII-XXII. FIG. 23 is a schematic perspective view showing a state in which the internal structure of the casing constituting a part of the third embodiment of the cooling device of the construction machine shown in FIGS. 21 to 22 is partially omitted. In FIGS. 19 to 23, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 18 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
本発明の第3の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39Dは、インタークーラ43の熱交換量が第1の実施の形態の場合よりも相対的に大きな場合を想定したものである。本冷却装置39Dが第1の実施の形態の冷却装置39と相違する主な点は、冷却ファン群50Dが6つのファンによって構成されること、冷却ファン群50Dの構成に応じてファンの配置が異なること、及び、ファンの配置に応じてケーシング60Dの第1導風板62D及び第2導風板63Dの構造が異なることである。
The
具体的には、冷却ファン群50Dは、図19~図22に示すように、主に第1熱交換器41に冷却風を供給するための第1ファン51及び第2ファン52と、主に第2熱交換器42に冷却風を供給するための第3ファン53D及び第4ファン54Dと、第2熱交換器42と第3熱交換器43の両方に冷却風を供給するための第5ファン55D及び第6ファン56とで構成されている。第1ファン51及び第2ファン52は、第1の実施の形態と同様に、第1熱交換器41に正対して上下方向に間隔をあけて配置されている。第3ファン53D及び第4ファン54Dは、ケーシング60Dの一方側(図21及び図22中、下側)から他方側(図21及び図22中、上側)に向かって見たときに、大部分が第2熱交換器42に重なり一部分が第1熱交換器41に重なる位置で上下方向に間隔をあけて配置されている。第5ファン55D及び第6ファン56は、ケーシング60Dの一方側から他方側に向かって見たときに、第2熱交換器42と第3熱交換器43の両方に跨る位置で上下方向に間隔をあけて配置されている。第1ファン51、第3ファン53D、第5ファン55Dは、高さ方向が略同じ位置にある。また、第2ファン52、第4ファン54D、第6ファン56は、高さ方向が略同じ位置にある。
Specifically, as shown in FIGS. 19 to 22, the cooling
ケーシング60Dの第1導風板62Dは、図21~図23に示すように、複数の熱交換器41、42、43の並び方向に対して第1導風板62Dの他方側端部62bが一方側端部62aに対して周壁61の第1側面部65側にずれた位置となるように傾斜している。
As shown in FIGS. 21 to 23, the
ケーシング60Dの取付壁部69には、第1取付孔71~第5取付孔75Dに加えて第6取付孔76が形成されている。第1取付孔71及び第2取付孔72は、周壁61の第1側面部65と第1導風板62Dの他方側端部62bとの間に位置している。すなわち、第1ファン51及び第2ファン52が第1流路81の範囲内(周壁61と第1導風板62Dとの間)に位置しており、第1取付孔71及び第2取付孔72が第1流路81の流出口を構成している。第3取付孔73D及び第4取付孔74Dは、第1導風板62Dの他方側端部62bと第2導風板63Dの他方側端部63bとの間に位置している。すなわち、第3ファン53D及び第4ファン54Dが第2流路82の範囲内(第1導風板62Dと第2導風板63Dとの間)に位置するように配置され、第3取付孔73D及び第4取付孔74Dが第2流路82の流出口を構成している。第5取付孔75D及び第6取付孔76は、第2導風板63Dの他方側端部63bを跨ぐように形成されている。すなわち、第5ファン55D及び第6ファン56が第2導風板63Dの他方側端部63bと対向し第2流路82と第3流路83の両方に跨るように配置され、第5取付孔75D及び第6取付孔76は第2流路82と第3流路83の両方の流出口を構成している。
A sixth mounting
ケーシング60Dの第2導風板63Dは、その他方側端部63bにおける第5ファン55D及び第6ファン56に対応する位置にそれぞれ切欠き63f、63gを有している。第2導風板63Dの切欠き63f、63gは、取付壁部69の位置からラジエータ42及びインタークーラ43の表面の位置まで形成されている。ケーシング60Dは、第2導風板63の切欠き63f、63gによって、第5ファン55D及び第6ファン56の羽根車をケーシング60Dの外部側に配置させずに第5取付孔75D及び第6取付孔76の内部に保持することが可能となる。
The
このような構成の冷却装置39Dにおいては、第1熱交換器41に約2基分の風量が供給され、第2熱交換器42に対して、約2基分の風量に約0.5基分と約0.5基分の風量を加えた風量、すなわち約3基分の風量が供給され、第3熱交換器43に対して、約ファン0.5基分と約0.5基分の風量を加えた風量、すなわち約1基分の風量が供給される。すなわち、本実施の形態では、インタークーラ43に対して供給される風量が第1の実施の形態の場合よりも増加している。
In the
本実施の形態においては、複数の熱交換器41、42、43の並び方向に対して第1導風板62Dの他方側端部62b(冷却ファン群50Dの端部)が一方側端部62a(熱交換器群40の端部)に対してずれた位置となるように第1導風板62Dを傾斜させている。この構成によれば、ラジエータ42に対応するファンの配置に制約があっても、ラジエータ42に対応する必要な個数のファンを第2流路82の範囲内に配置することができる。
In the present embodiment, the other
また、本実施の形態においては、第5ファン55D及び第6ファン56が第2導風板63Dの他方側端部63bに対向する位置に配置されている。したがって、第2流路82と第3流路83の両方に跨っている第5ファン55D及び第6ファン56は、インタークーラ43側の領域とラジエータ42側の領域の両領域から空気を吸い込むことになる。このため、熱交換量が相対的に大きいラジエータ42には、第3ファン53D及び第4ファン54Dの風量に加えて、第5ファン55D及び第6ファン56の風量の一部がそれぞれ供給される。一方、熱交換量が相対的に小さいインタークーラ43には、第5ファン55D及び第6ファン56の風量の一部がそれぞれ供給される。したがって、第5ファン55D及び第6ファン56の風量の一部をラジエータ42側へ供給して補うことで、第3ファン53D及び第4ファン54Dの風量を増加させずに、ラジエータ42とインタークーラ43の両方の必要な風量を得ることが可能である。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、第2導風板63Dが他方側端部63bにおける第5ファン55D及び第6ファン56に対応する位置に切欠き63f、63gを有している。この構成によれば、第2導風板63Dに設けた切欠き63f、63gによって、第5ファン55Dの生起する冷却風の第2導風板63Dで生じる乱れや抵抗が低減され、騒音を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the
上述した本発明の建設機械の冷却装置の第3の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様に、第5ファン55D及び第6ファン56が生起する冷却風の風量を第2導風板63Dにより仕切られた隣接する2つの流路82、83に分配することができるので、複数のファン51、52、53D、54D、55D、56の間に生じる負荷の偏りを低減することが可能である。
According to the third embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention described above, the air volume of the cooling air generated by the
[第4の実施の形態]
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第4の実施の形態を図24~図27を用いて説明する。図24は本発明の建設機械の冷却装置の第4の実施の形態をファン側から見た斜視図である。図25は本発明の建設機械の冷却装置の第4の実施の形態を熱交換器側から見た正面図である。図26は図25に示す本発明の建設機械の冷却装置の第4の実施の形態をXXVI-XXVI矢視から見た概略断面図である。図27は図26に示す本発明の建設機械の冷却装置の第4の実施の形態の一部を構成するケーシングの内部構造を一部省略した状態で示す概略斜視図である。なお、図24~図27において、図1~図23に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 24 to 27. FIG. 24 is a perspective view of a fourth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as viewed from the fan side. FIG. 25 is a front view of the fourth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention as viewed from the heat exchanger side. FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of the fourth embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention shown in FIG. 25 as viewed from the arrow of XXVI-XXVI. FIG. 27 is a schematic perspective view showing a state in which the internal structure of the casing constituting a part of the fourth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention shown in FIG. 26 is partially omitted. In FIGS. 24 to 27, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 23 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
本発明の第4の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39Eは、ラジエータ42の熱交換量が第1の実施の形態の場合よりも相対的に大きな場合を想定したものである。本冷却装置39Eが第1の実施の形態の冷却装置39と相違する主な点は、冷却ファン群50Eが6つのファンによって構成されること、冷却ファン群50Eの構成に応じてファンの配置が異なること、及び、冷却ファン群50Eの構成に応じてケーシング60Eの第1導風板62E及び第2導風板63Eの構造が異なることである。
The
具体的には、冷却ファン群50Eは、図24~図26に示すように、主に第1熱交換器41に冷却風を供給するための第1ファン51及び第2ファン52と、主に第2熱交換器42に冷却風を供給するための第3ファン53、第4ファン54、第6ファン56Eと、第2熱交換器42と第3熱交換器43の両方に冷却風を供給するための第5ファン55とで構成されている。第1ファン51及び第2ファン52は、第1の実施の形態と同様に、第1熱交換器41に正対して上下方向に間隔をあけて配置されている。第3ファン53及び第4ファン54は、第1の実施の形態と同様に、第2熱交換器42に正対して上下方向に間隔をあけて配置されている。第5ファン55は、第1の実施の形態と同様に、第2熱交換器42と第3熱交換器43の両方に跨る位置で正対するように配置され、高さ方向が第3ファン53と第4ファン54の間の位置にある。第6ファン56Eは、ケーシング60Eの一方側(図26中、下側)から他方側(図26中、上側)に向かって見たときに、第1熱交換器41と第2熱交換器42の両方に重なる位置(跨る位置)に配置されている。第6ファン56Eの高さ方向の位置は、第3ファン53と第4ファン54の間にある。
Specifically, as shown in FIGS. 24 to 26, the cooling
図24及び図26に示すように、ケーシング60Eの取付壁部69には、第1取付孔71~第5取付孔75に加えて、第6取付孔76Eが形成されている。第1取付孔71及び第2取付孔72は、周壁61の第1側面部65と第1導風板62Eの他方側端部62bとの間に位置している。すなわち、第1ファン51及び第2ファン52が第1流路81の範囲内(周壁61の第1側面部65と第1導風板62Eとの間)に位置しており、第1取付孔71及び第2取付孔72が第1流路81の流出口を構成している。第3取付孔73、第4取付孔74、第6取付孔76Eは、第1導風板62Eの他方側端部62bと第2導風板63Eの他方側端部63bとの間に位置している。すなわち、第3ファン53、第4ファン54、第6ファン56Eが第2流路82の範囲内(第1導風板62Eと第2導風板63Eとの間)に位置するように配置され、第3取付孔73、第4取付孔74、第6取付孔75Eが第2流路82の流出口を構成している。第5取付孔75は、第2導風板63Eの他方側端部63bを跨ぐ位置に形成されている。すなわち、第5ファン55が第2導風板63Eの他方側端部63bと対向し第2流路82と第3流路83の両方に跨るように配置され、第5取付孔75は第2流路82と第3流路83の両方の流出口を構成している。
As shown in FIGS. 24 and 26, a sixth mounting
ケーシング60の第1導風板62Eは、図26に示すように、複数の熱交換器41、42、43の並び方向に対して第1導風板62Eの他方側端部62b(冷却ファン群50Eの端部)が一方側端部62a(熱交換器群40の端部)に対して周壁61の第1側面部65側にずれた位置にあるように傾斜している。ケーシング60Eの第2導風板63Eは、その他方側端部63bにおける第5ファン55に対応する位置に切欠き63cを有している。第2導風板63Eの切欠き63cは、取付壁部69の位置から第2熱交換器42及び第3熱交換器43の表面の位置まで形成されている。ケーシング60Eは、第2導風板63Eの切欠き63cによって、第5ファン55の羽根車をケーシング60Eの内部に保持することが可能となる。
As shown in FIG. 26, the
このような構成の冷却装置39Eにおいては、第1熱交換器41に約2基分の風量が供給され、第2熱交換器42に約3.5基分の風量が供給され、第3熱交換器43に約0.5基分の風量が供給される。すなわち、本実施の形態では、ラジエータ42に対して供給される風量が第1の実施の形態の場合よりも増加している。
In the
上述した本発明の建設機械の冷却装置の第4の実施の形態によれば、前述した第1の実施の形態と同様に、第5ファン55が生起する冷却風の風量を第2導風板63Eにより仕切られた隣接する2つの流路82、83に分配することができるので、複数のファン51、52、53、54、55、56Eの間に生じる負荷の偏りを低減することが可能となる。
According to the fourth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention described above, the air volume of the cooling air generated by the
[第5の実施の形態]
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第5の実施の形態について図28を用いて説明する。図28は本発明の建設機械の冷却装置の第5の実施の形態の構造を示す概略断面図である。なお、図28において、図1~図27に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. 28. FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the fifth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention. In FIG. 28, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 27 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
図28に示す本発明の第5の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39Fが第4の実施の形態と相違する主な点は、ケーシング60Fの構造が異なること、及び、冷却ファン群50Fにおける第1ファン51~第6ファン56Fのうちの上下方向の中間位置に配置された第5ファン55Fおよび第6ファン56Fとケーシング60Fの導風板62F、63Fと3つの熱交換器41、42、43との相対位置が異なることある。
The main points that the
具体的には、ケーシング60Fは、第4の実施の形態のケーシング60Eと同様な角筒状の周壁61および周壁61の延在方向の他方側(図28中、上側)に設けられた取付壁部69に加えて、並列の3つの熱交換器41、42、43の並び方向(周壁61の横断方向)に配列された第1導風板62Fおよび第2導風板63Fを有している。第1導風板62F及び第2導風板63Fは、周壁61によって囲まれた空間内において熱交換器群40側(図28中、下側)から冷却ファン群50F側に向かって延びている。より詳細には、第1導風板62F及び第2導風板63Fは、周壁61の第1側面部65及び第2側面部66に対して平行となるように形成されている。第1導風板62Fは、第4実施の形態と同様に、隣接する第1流路81と第2流路82を仕切るものである。第2導風板63Fは、第4実施の形態と同様に、隣接する第2流路82と第3流路83とを仕切るものである。
Specifically, the
第1導風板62Fは、熱交換器群40側の端部(図28中、下側端部)である一方側端部62aがオイルクーラ41上における幅方向(図28中、左右方向)の中途部分に位置するように設けられている。すなわち、第1導風板62Fの一方側端部62aは、隣接するオイルクーラ41とラジエータ42との境界からずれた位置に配置されている。
In the
第2導風板63Fは、熱交換器群40側の端部(図28中、下側端部)である一方側端部63aがインタークーラ43上における幅方向(図28中、左右方向)の中途部分に位置するように設けられている。すなわち、第2導風板63Fの一方側端部63aは、隣接するラジエータ42とインタークーラ43との境界からずれた位置に配置されている。
In the
ケーシング60Fの第1流路81は、主にオイルクーラ41に対応する流路として構成されている。第3流路83は、主にインタークーラ43に対応する流路として構成されている。第2流路82は、オイルクーラ41、ラジエータ42、インタークーラ43のいずれにも対応した流路として構成されている。
The
取付壁部69の第5取付孔75Fは、第2導風板63Fにおける冷却ファン群50F側の端部(図28中、上側端部)である他方側端部63bを跨ぐように形成されており、第2流路82と第3流路83の両方の流出口を構成している。すなわち、第5ファン55Fは、第2導風板63Fの他方側端部63bと対向し第2導風板63Fの他方側端部63bを跨ぐ位置に配置されており、隣接する第2流路82と第3流路83の両方のみに跨るように構成されている。
The
第6取付孔76Fは、第1導風板62Fにおける冷却ファン群50F側の端部(図28中、上側端部)である他方側端部62bを跨ぐように形成されており、第1流路81と第2流路82の両方の流出口を構成している。すなわち、第6ファン56Fは、第1導風板62Fの他方側端部62bと対向し第1導風板62Fの他方側端部62bを跨ぐ位置に配置されており、隣接する第1流路81と第2流路82の両方のみに跨るように構成されている。
The
第5ファン55Fは、第4実施の形態の場合と同様に、ケーシング60Fの一方側(図28中、下側)から他方側(図28中、上側)に向かって見たときに、第2熱交換器42と第3熱交換器43の両方に重なる位置(跨る位置)に配置されている。第6ファン56Fは、第4実施の形態の場合と同様に、ケーシング60Fの一方側(図28中、下側)から他方側(図28中、上側)に向かって見たときに、第1熱交換器41と第2熱交換器42の両方に重なる位置(跨る位置)に配置されている。
As in the case of the fourth embodiment, the
このような構成の冷却装置39Fにおいては、第6ファン56Fの吸込み風量が第1導風板62Fによって第1流路81と第2流路82とに分配されると共に、第5ファン55Fの吸込み風量が第2導風板63Fによって第2流路82と第3流路83とに分配される。本実施の形態においては、オイルクーラ41を通過する冷却風の流量は、第1流路81を流れる風量の全量と第2流路82を流れる風量の一部との合算である。また、ラジエータ42を通過する冷却風の流量は、第2流路82を流れる風量の一部である。インタークーラ43を通過する冷却風の流量は、第3流路83を流れる風量の全量と第2流路82を流れる風量の一部との合算である。
In the
上述した本発明の建設機械の冷却装置の第5の実施の形態によれば、前述した第4の実施の形態と同様に、第5ファン55Fが生起する冷却風の風量を第2導風板63Fにより仕切られた隣接する2つの流路82、83に分配することができると共に第6ファン56Fが生起する冷却風の風量を第1導風板62Fにより仕切られた隣接する2つの流路81、82に分配することができるので、複数のファン51、52、53、54、55F、56Fの間に生じる負荷の偏りを低減することが可能となる。
According to the fifth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention described above, the air volume of the cooling air generated by the
また、本実施の形態においては、第1導風板62Fは熱交換器群40側の一方側端部62aが複数の熱交換器41、42、43のうちオイルクーラ41(いずれか1つの熱交換器)上に位置している。第2導風板63Fは熱交換器群40側の一方側端部63aが複数の熱交換器41、42、43のうちインタークーラ43(いずれか1つの熱交換器)上に位置している。
Further, in the present embodiment, in the
この構成によれば、第1導風板62Eの熱交換器群40側の一方側端部62aを隣接するオイルクーラ41とラジエータ42との境界上に配置する第4の実施の形態の場合や第2導風板63Eの熱交換器群40側の一方側端部63aを隣接するラジエータ42とインタークーラ43との境界上に配置する第4の実施の形態の場合と比較すると、ケーシング60Fの複数の流路81、82、83と複数の熱交換器41、42、43との相対位置の変更可能な領域を拡げることができる。したがって、複数の熱交換器41、42、43間の相対的な熱交換量の相違に応じて複数の流路81、82、83の複数の熱交換器41、42、43に対する相対位置を変更することで、複数のファン51、52、53、54、55F、56Fの間に生じる負荷の偏りを更に低減することが可能である。
According to this configuration, in the case of the fourth embodiment in which the one
[第6の実施の形態]
次に、本発明の建設機械の冷却装置の第6の実施の形態について図29を用いて説明する。図29は本発明の建設機械の冷却装置の第6の実施の形態の構造を示す概略断面図である。なお、図29において、図1~図28に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the cooling device for the construction machine of the present invention will be described with reference to FIG. 29. FIG. 29 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the sixth embodiment of the cooling device of the construction machine of the present invention. In FIG. 29, those having the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 28 have the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted.
図29に示す本発明の第6の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39Gが第5の実施の形態と相違する主な点は、冷却ファン群50Gの構成が異なること、及び、冷却ファン群50Gの構成に応じてケーシング60Gの構造が異なることである。
The main points that the
具体的には、冷却ファン群50Gは、1つのファン51Gのみによって構成されている。ファン51Gは、複数の熱交換器41、42、43のすべての熱交換量を賄う風量を供給可能なものである。ファン51Gは、ケーシング60Gの一方側(図29中、下側)から他方側(図29中、上側)に向かって見たときに、複数の熱交換器41、42、43のすべてに重なる位置(跨る位置)に配置されている。
Specifically, the cooling
ケーシング60Gは、第5の実施の形態のケーシング60Fと同様な周壁61及び取付壁部69に加えて、並列の3つの熱交換器41、42、43の並び方向(周壁61の横断方向)に配列された第1導風板62Gおよび第2導風板63Gを有している。第1導風板62Gは、第5実施の形態と同様に、周壁61によって囲まれた空間内において周壁61の延在方向の一方側から他方側(熱交換器群40側からファン51G側)に向かって延びており、隣接する第1流路81と第2流路82を仕切るものである。第2導風板63Gは、第5の実施の形態と同様に、周壁61によって囲まれた空間内において周壁61の延在方向の一方側から他方側まで延びており、隣接する第2流路82と第3流路83とを仕切るものである。
In the
第1導風板62Gは、熱交換器群40側の端部(図29中、下側端部)である一方側端部62aがオイルクーラ41上における幅方向(図29中、左右方向)の中途部分に位置するように設けられている。すなわち、第1導風板62Gの一方側端部62aは、隣接するオイルクーラ41とラジエータ42との境界からずれた位置に配置されている。
In the
第2導風板63Gは、熱交換器群40側の端部(図29中、下側端部)である一方側端部63aがインタークーラ43上における幅方向(図29中、左右方向)の中途部分に位置するように設けられている。すなわち、第2導風板63Gの一方側端部63aは、隣接するラジエータ42とインタークーラ43との境界からずれた位置に配置されている。
In the
取付壁部69には、1つのファン51Gに対して1つの取付孔71Gが形成されている。取付孔71Gは、第1導風板62Gにおける冷却ファン群50G側の端部(図29中、上側端部)である他方側端部62bおよび第2導風板63Gにおける冷却ファン群50G側の端部(図29中、上側端部)である他方側端部63bを跨ぐように形成されており、3つの流路81、82、83のすべての流出口を構成している。すなわち、ファン51Gは、第1導風板62Gの他方側端部62b及び第2導風板63Fの他方側端部63bと対向し第1導風板62Gの他方側端部62bと第2導風板63Fの他方側端部63bとを跨ぐ位置に配置されており、3つの流路81、82、83のすべてに跨るように構成されている。
One mounting
ところで、ファンは、一般的に、吸込位置から遠い側では熱交換器の冷却風の通過方向に対して傾斜する方向の流れが生じやすい一方、吸込位置に近い側ではファンの吸込力により傾斜する方向の流れが生じ難い。例えば、図9に示すように第2流路182に導風板がない構成の場合、ケーシング160の延在方向の一方側(吸込位置から遠い側)では、ファン53、54によって第2流路182の延在方向(周壁61の延在方向)に対して大きく傾斜する方向(ケーシング160の幅方向)の流れFdが生じる。仮に、熱交換器41、42、43の上流側に導風板を設けたとしても、導風板がファン53、54の吸込位置から遠い側に位置しているので、ファン53、54の生起する冷却風の風量が各熱交換器41、42、43に適正に分配されるとは限らない。
By the way, in general, the fan tends to have a flow in a direction that is inclined with respect to the passing direction of the cooling air of the heat exchanger on the side far from the suction position, while it is inclined by the suction force of the fan on the side close to the suction position. Directional flow is unlikely to occur. For example, in the case where the
それに対して、本実施の形態においては、複数の流路81、82、83を有するケーシング60Gを複数の熱交換器41、42、43と1つのファン51Gとの間に設けているので、ファン51Gと複数の流路81、82、83との相対位置を調整することで、ファン51Gが生起した冷却風の風量の各流路81、82、83に対する配分を正確に調整することが可能である。したがって、複数の流路81、82、83の直ぐ上流側に位置する複数の熱交換器41、42、43を通過する冷却風の風量を適切に分配することが可能である。
On the other hand, in the present embodiment, the
上述したように、本発明の第6の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39Gは、周壁61を有するケーシング60Gと、ケーシング60G内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器41、42、43と、複数の熱交換器41、42、43に対して対向して配置され、熱交換器群40側が吸込み側となる冷却風を複数の熱交換器41、42、43に対して生起する単独のファン51Gとを備えている。ケーシング60Gは、周壁61によって囲まれた空間内において熱交換器群40側からファン51G側に向かって延在し複数の熱交換器41、42、43の並び方向に配列された複数の導風板62G、63Gを有する。
As described above, the
この構成によれば、周壁61と複数の導風板62G、63Gとによって複数の熱交換器41、42、43と1つのファン51Gとの間に複数の流路81、82、83を形成することで、単独のファン51Gが生起した冷却風の風量の各流路81、82、83に対する配分を正確に調整することが可能である。したがって、複数の熱交換器41、42、43とファン51Gとの間に複数の流路が形成されていない構成と比べると、複数の流路81、82、83の直ぐ上流側に位置する各熱交換器41、42、43を通過する冷却風の風量を適切に分配することが可能である。
According to this configuration, the
また、本実施の形態においては、ケーシング60Gの第1導風板62Gは、その一方側端部62aが複数の熱交換器41、42、43のうちのオイルクーラ41(いずれか1つの熱交換器)上に位置するように設けられている。また、ケーシング60Gの第2導風板63Gは、その一方側端部63aが複数の熱交換器41、42、43のうちのインタークーラ43(いずれか1つの熱交換器)上に位置するように設けられている。
Further, in the present embodiment, the
この構成によれば、第1導風板62Eの一方側端部62aを隣接するオイルクーラ41とラジエータ42との境界上に配置する第4の実施の形態の場合や第2導風板63Eの一方側端部63aを隣接するラジエータ42とインタークーラ43との境界上に配置する第4の実施の形態の場合と比較すると、ケーシング60Gの複数の流路81、82、83と複数の熱交換器41、42、43との相対位置の変更可能な領域を拡げることができる。したがって、複数の熱交換器41、42、43間の相対的な熱交換量の相違に応じて複数の流路81、82、83の複数の熱交換器41、42、43に対する相対位置を変更することで、各熱交換器41、42、43を通過する冷却風の風量の調整が容易である。
According to this configuration, in the case of the fourth embodiment in which the one
[その他の実施の形態]
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the present embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. It is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
例えば、上述した第1~第6の実施の形態及び変形例においては、本発明を油圧ショベル1の冷却装置39、39A、39B、39C、39D、39E、39F、39Gに適用した例を示したが、本発明は、油圧クレーンやホイールローダ等の各種の建設機械の冷却装置に広く適用することができる。
For example, in the above-mentioned first to sixth embodiments and modifications, an example in which the present invention is applied to the
また、上述した実施の形態においては、冷却ファン群50、50D、50E、50F、50Gの各ファンの駆動装置として電動モータを用いた例を示したが、油圧モータ等を駆動装置として用いることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example in which an electric motor is used as a drive device for each fan of the cooling
また、上述した第1~第5の実施の形態においては、冷却ファン群50、50D、50E、50Fの複数のファンをすべて同じ仕様とした構成の例を示した。しかし、冷却ファン群を構成する複数のファンは、設置スペースや価格等の各種条件に応じて、形状やサイズ等の仕様が異なる構成も可能である。
Further, in the first to fifth embodiments described above, an example of a configuration in which a plurality of fans of the cooling
また、上述した第1~第4の実施の形態においては、冷却装置39、39A、39B、39C、39D、39Eがオイルクーラ41、ラジエータ42、インタークーラ43の3つの熱交換器を備え、ケーシング60、60A、60B、60C、60D、60Eが3つの熱交換器に応じて3つの流路81、82、83を有する構成の例を示した。しかし、本発明は、冷却装置が少なくとも2つの熱交換器を備え、ケーシングが熱交換器の数と同数の流路を有する構成が可能である。この場合、ケーシングの流路の数に応じて導風板の数が設定される。例えば、熱交換器が2つの場合、ケーシングの流路が2つなので、ケーシングの導風板は1つ必要である。
Further, in the first to fourth embodiments described above, the
また、上述した第5の実施の形態においては、ケーシング60Fの第1導風板62Fの一方側端部62aが隣接するオイルクーラ41とラジエータ42の境界からずれた位置に配置された構成の例を示すと共に、第2導風板63Fの一方側端部63aが隣接するラジエータ42とインタークーラ43の境界からずれた位置に配置された構成の例を示した。しかし、第1導風板の一方側端部62a及び第2導風板の一方側端部63aのいずれか一方を、第1~第4の実施の形態の場合と同様に、隣接する熱交換器41、42または隣接する熱交換器42、43の境界上に配置させる構成も可能である。
Further, in the fifth embodiment described above, an example of the configuration in which one
また、上述した第6の実施の形態においては、ケーシング60Gの第1導風板62Gの一方側端部62aが隣接するオイルクーラ41とラジエータ42の境界からずれた位置に配置された構成の例を示すと共に、第2導風板63Gの一方側端部63aが隣接するラジエータ42とインタークーラ43の境界からずれた位置に配置された構成の例を示した。しかし、第1導風板の一方側端部62a及び第2導風板の一方側端部63aを、第1~第4の実施の形態の場合と同様に、隣接する熱交換器41、42、43の境界上に位置させる構成も可能である。すなわち、複数の熱交換器41、42、43は、ケーシングの複数の流路81、82、83に対して一対一の対応で各流路の一方側の開口部81a、82a、83a内に配置されている。この構成によれば、各流路81、82、83を流れる冷却風の風量と各熱交換器41、42、43を通過する冷却風の流量を一対一の対応で略一致させることができる。
Further, in the sixth embodiment described above, an example of a configuration in which one
1…油圧ショベル(建設機械)、 39、39A、39B、39C、39D、39E、39F、39G…冷却装置、 41…オイルクーラ(熱交換器)、 42…ラジエータ(熱交換器)、 43…インタークーラ(熱交換器)、 51…第1ファン(ファン、第2のファン)、 51G…単独のファン、 52…第2ファン(ファン、第2のファン)、 53、53D…第3ファン(ファン、第2のファン)、 54、54D…第4ファン(ファン、第2のファン)、 55、55D、55F…第5ファン(ファン、第1のファン)、 56…第6ファン(ファン、第1のファン)、 56E、56F…第6ファン(ファン、第2のファン)、 60、60A、60B、60C、60D、60E、60F、60G…ケーシング、 61…周壁、 62、62D、62E、62F、62G…第1導風板(導風板)、 62a…一方側端部(熱交換器側の端部)、 62b…他方側端部(ファン側の端部)、 63、63A、63B、63C、63D、63E、63F、63G…第2導風板(導風板)、 63a…一方側端部(熱交換器側の端部)、 63b…他方側端部(ファン側の端部)、 63c、63d、63f、63g…切欠き 1 ... Hydraulic excavator (construction machinery), 39, 39A, 39B, 39C, 39D, 39E, 39F, 39G ... Cooling device, 41 ... Oil cooler (heat exchanger), 42 ... Radiator (heat exchanger), 43 ... Inter Cooler (heat exchanger), 51 ... 1st fan (fan, 2nd fan), 51G ... single fan, 52 ... 2nd fan (fan, 2nd fan), 53, 53D ... 3rd fan (fan) , 2nd fan), 54, 54D ... 4th fan (fan, 2nd fan), 55, 55D, 55F ... 5th fan (fan, 1st fan), 56 ... 6th fan (fan, 1st fan) 1 fan), 56E, 56F ... 6th fan (fan, 2nd fan), 60, 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F, 60G ... casing, 61 ... peripheral wall, 62, 62D, 62E, 62F , 62G ... 1st baffle plate (baffle plate), 62a ... one side end (end of heat exchanger side), 62b ... other side end (end of fan side), 63, 63A, 63B, 63C, 63D, 63E, 63F, 63G ... Second baffle plate (baffle plate), 63a ... One side end (end on heat exchanger side), 63b ... On the other side end (end on fan side) , 63c, 63d, 63f, 63g ... Notch
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、周壁を有するケーシングと、前記ケーシング内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器に対して対向して配置され、前記熱交換器側が吸込み側となる冷却風を前記複数の熱交換器に対して生起する複数のファンとを備えた建設機械の冷却装置であって、前記ケーシングは、前記周壁によって囲まれた空間内において前記熱交換器側から前記ファン側に向かって延在し前記複数の熱交換器の並び方向に配列された複数の導風板を有し、前記複数の導風板の前記熱交換器側の端部は、前記複数の熱交換器のうちの隣接する2つの熱交換器の境界上、または、前記複数の熱交換器のうちのいずれか1つの熱交換器上に位置し、前記複数のファンのうち、第1のファンは前記複数の導風板のうちの一つと対向する位置に配置されていると共に、第2のファンは前記複数の導風板のうちの前記周壁に隣接する導風板と前記周壁との間または前記複数の導風板の間の位置に配置されていることを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems, for example, a casing having a peripheral wall, a plurality of heat exchangers arranged in parallel so as to cross the casing, and the plurality of heat exchangers. It is a cooling device of a construction machine provided with a plurality of fans arranged to face the heat exchangers of the above and generate cooling air having the heat exchanger side as a suction side for the plurality of heat exchangers. The casing has a plurality of baffle plates extending from the heat exchanger side toward the fan side in the space surrounded by the peripheral wall and arranged in the arrangement direction of the plurality of heat exchangers. The end of the plurality of baffle plates on the heat exchanger side is on the boundary between two adjacent heat exchangers among the plurality of heat exchangers, or among the plurality of heat exchangers. The first fan among the plurality of fans is arranged at a position facing one of the plurality of baffle plates, and the second fan is located on any one of the heat exchangers. Is characterized in that it is arranged at a position between the peripheral wall and the baffle plate adjacent to the peripheral wall among the plurality of baffle plates or between the plurality of baffle plates.
上述したように、本発明の第1の実施の形態に係る建設機械の冷却装置39は、周壁61を有するケーシング60と、ケーシング60内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器41、42、43と、複数の熱交換器41、42、43に対して対向して配置され、熱交換器群40側が吸込み側となる冷却風を複数の熱交換器41、42、43に対して生起する複数のファン51、52、53、54、55とを備える。ケーシング60は、周壁61によって囲まれた空間内において熱交換器群40側から冷却ファン群50側に向かって延在し複数の熱交換器41、42、43の並び方向に配列された複数の導風板62、63を有している。複数の導風板62、63の熱交換器群40側の第1端部62a、63aは、複数の熱交換器41、42、43のうちの隣接する2つの熱交換器の境界上に位置する。複数のファン51、52、53、54、55のうち、第5ファン55は複数の導風板62、63のうちの1つ(第2導風板63)と対向する位置に配置されていると共に、第1~第4ファン51、52、53、54は周壁60に隣接する導風板62、63と周壁60との間または複数の導風板62、63の間の位置に配置されている。
As described above, the
図24及び図26に示すように、ケーシング60Eの取付壁部69には、第1取付孔71~第5取付孔75に加えて、第6取付孔76Eが形成されている。第1取付孔71及び第2取付孔72は、周壁61の第1側面部65と第1導風板62Eの他方側端部62bとの間に位置している。すなわち、第1ファン51及び第2ファン52が第1流路81の範囲内(周壁61の第1側面部65と第1導風板62Eとの間)に位置しており、第1取付孔71及び第2取付孔72が第1流路81の流出口を構成している。第3取付孔73、第4取付孔74、第6取付孔76Eは、第1導風板62Eの他方側端部62bと第2導風板63Eの他方側端部63bとの間に位置している。すなわち、第3ファン53、第4ファン54、第6ファン56Eが第2流路82の範囲内(第1導風板62Eと第2導風板63Eとの間)に位置するように配置され、第3取付孔73、第4取付孔74、第6取付孔76Eが第2流路82の流出口を構成している。第5取付孔75は、第2導風板63Eの他方側端部63bを跨ぐ位置に形成されている。すなわち、第5ファン55が第2導風板63Eの他方側端部63bと対向し第2流路82と第3流路83の両方に跨るように配置され、第5取付孔75は第2流路82と第3流路83の両方の流出口を構成している。
As shown in FIGS. 24 and 26, a sixth mounting
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、周壁を有するケーシングと、前記ケーシング内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器と、前記複数の熱交換器に対して対向して配置され、前記熱交換器側が吸込み側となる冷却風を前記複数の熱交換器に対して生起する複数のファンとを備えた建設機械の冷却装置であって、前記ケーシングは、前記周壁によって囲まれた空間内において前記熱交換器側から前記ファン側に向かって延在し前記複数の熱交換器の並び方向に配列された複数の導風板を有し、前記複数の導風板の前記熱交換器側の端部は、前記複数の熱交換器のうちの隣接する2つの熱交換器の境界上、または、前記複数の熱交換器のうちのいずれか1つの熱交換器上に位置し、前記複数のファンのうち、第1のファンは前記ケーシングの内部に保持され、前記複数の熱交換器のうちの隣接する熱交換器のみに対向するように配置され、前記複数の導風板のうちの一つと対向する位置に配置されていると共に、第2のファンは前記複数の導風板のうちの前記周壁に隣接する導風板と前記周壁との間または前記複数の導風板の間の位置に配置され、前記第1のファンに対向する前記導風板は、前記ファン側の端部における前記第1のファンの配置位置に対応する位置に切欠きを有することを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems, for example, a casing having a peripheral wall, a plurality of heat exchangers arranged in parallel so as to cross the casing, and the plurality of heat exchangers. It is a cooling device of a construction machine provided with a plurality of fans arranged to face the heat exchangers of the above and generate cooling air having the heat exchanger side as a suction side for the plurality of heat exchangers. The casing has a plurality of baffle plates extending from the heat exchanger side toward the fan side in the space surrounded by the peripheral wall and arranged in the arrangement direction of the plurality of heat exchangers. The end of the plurality of baffle plates on the heat exchanger side is on the boundary between two adjacent heat exchangers of the plurality of heat exchangers, or of the plurality of heat exchangers. Located on any one heat exchanger, the first of the plurality of fans is held inside the casing and faces only the adjacent heat exchanger of the plurality of heat exchangers. The second fan is arranged so as to face one of the plurality of baffle plates, and the second fan is the baffle plate adjacent to the peripheral wall of the plurality of baffle plates and the said. The baffle plate arranged at a position between the peripheral wall or the plurality of baffle plates and facing the first fan is a position corresponding to the arrangement position of the first fan at the end portion on the fan side. It is characterized by having a notch in the.
Claims (8)
前記ケーシング内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器に対して対向して配置され、前記熱交換器側が吸込み側となる冷却風を前記複数の熱交換器に対して生起する複数のファンとを備えた建設機械の冷却装置であって、
前記ケーシングは、前記周壁によって囲まれた空間内において前記熱交換器側から前記ファン側に向かって延在し前記複数の熱交換器の並び方向に配列された複数の導風板を有し、
前記複数の導風板の前記熱交換器側の端部は、前記複数の熱交換器のうちの隣接する2つ熱交換器の境界上、または、前記複数の熱交換器のうちのいずれか1つの熱交換器上に位置し、
前記複数のファンのうち、第1のファンは前記複数の導風板のうちの一つと対向する位置に配置されていると共に、第2のファンは前記複数の導風板のうちの前記周壁に隣接する導風板と前記周壁との間または前記複数の導風板の間の位置に配置されている
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 A casing with a peripheral wall and
A plurality of heat exchangers arranged in parallel so as to traverse the casing,
A cooling device for a construction machine provided with a plurality of fans arranged to face the plurality of heat exchangers and generating cooling air having the heat exchanger side as a suction side for the plurality of heat exchangers. And,
The casing has a plurality of baffle plates extending from the heat exchanger side toward the fan side in a space surrounded by the peripheral wall and arranged in the arrangement direction of the plurality of heat exchangers.
The end of the plurality of baffle plates on the heat exchanger side is on the boundary between two adjacent heat exchangers of the plurality of heat exchangers, or one of the plurality of heat exchangers. Located on one heat exchanger,
Of the plurality of fans, the first fan is arranged at a position facing one of the plurality of baffle plates, and the second fan is located on the peripheral wall of the plurality of baffle plates. A cooling device for construction machinery, characterized in that it is located between an adjacent baffle plate and the peripheral wall or between the plurality of baffle plates.
前記複数の導風板のうち前記第1のファンに対向する導風板は、前記ファン側の端部における前記第1のファンの配置位置に対応する位置に切欠きを有している
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 In the cooling device for construction machinery according to claim 1.
Among the plurality of baffle plates, the baffle plate facing the first fan has a notch at a position corresponding to the arrangement position of the first fan at the end portion on the fan side. A cooling device for construction machinery that features it.
前記切欠きは、前記熱交換器側の先端縁が前記複数の熱交換器よりも前記第1のファンに接近した位置となるように形成されている
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 In the cooling device for construction machinery according to claim 2.
The notch is a cooling device for a construction machine, characterized in that the tip edge on the heat exchanger side is formed so as to be closer to the first fan than the plurality of heat exchangers.
前記第1のファンは、前記複数の熱交換器のうちの隣接する熱交換器のみに対向するように配置されている
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 In the cooling device for construction machinery according to claim 1.
The first fan is a cooling device for a construction machine, characterized in that the first fan is arranged so as to face only an adjacent heat exchanger among the plurality of heat exchangers.
前記導風板は、前記複数の熱交換器の並び方向に対して前記ファン側の端部が前記熱交換器側の端部に対してずれた位置となるように傾斜している
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 In the cooling device for construction machinery according to claim 1.
The baffle plate is characterized in that the end portion on the fan side is inclined so as to be offset from the end portion on the heat exchanger side with respect to the arrangement direction of the plurality of heat exchangers. Cooling device for construction machinery.
前記ケーシング内で横断するように並列に配置された複数の熱交換器と、
前記複数の熱交換器に対して対向して配置され、前記複数の熱交換器に対して前記熱交換器側が吸込み側となる冷却風を生起する単独のファンとを備えた建設機械の冷却装置であって、
前記ケーシングは、前記周壁によって囲まれた空間内において前記熱交換器側から前記ファン側に向かって延在し前記複数の熱交換器の並び方向に配列された複数の導風板を有する
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 A casing with a peripheral wall and
A plurality of heat exchangers arranged in parallel so as to traverse the casing,
A cooling device for a construction machine provided with a single fan which is arranged to face the plurality of heat exchangers and generates cooling air whose heat exchanger side is the suction side for the plurality of heat exchangers. And,
The casing has a plurality of baffle plates extending from the heat exchanger side toward the fan side in a space surrounded by the peripheral wall and arranged in the arrangement direction of the plurality of heat exchangers. A cooling device for construction machinery that features it.
前記複数の熱交換器は、前記周壁と前記複数の導風板とで形成される複数の流路に対して一対一の対応で各流路内に配置されている
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 In the cooling device for construction machinery according to claim 6.
The construction machine is characterized in that the plurality of heat exchangers are arranged in each flow path in a one-to-one correspondence with respect to a plurality of flow paths formed by the peripheral wall and the plurality of baffle plates. Cooling device.
前記複数の導風板の少なくとも1つは、前記熱交換器側の端部が前記複数の熱交換器のうちのいずれか1つの熱交換器上に位置する
ことを特徴とする建設機械の冷却装置。 In the cooling device for construction machinery according to claim 6.
At least one of the plurality of baffle plates is for cooling a construction machine, characterized in that the end on the heat exchanger side is located on the heat exchanger of any one of the plurality of heat exchangers. Device.
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